擠壓不銹鋼管坯尺寸的選擇是關系到擠壓機的產量和產品質量的重要因素之一。擠壓坯料的尺寸主要是指外徑、內徑和長度。擠壓不銹鋼管(guan)坯料尺寸的大小除了受到擠壓筒尺寸的限制之外,同時還與生產產品的規格、材料的變形抗力、采用的變形量以及擠壓機能力的大小有關。當材料的變形抗力越大時,擠壓比不能選得太大,要選直徑較小的坯料。反之,可以選用較大直徑的坯料。 圖2-3所示為擠壓機壓力、變形時的比壓與坯料直徑(擠壓筒的大小)的 關系。由圖2-3可以看出:當材料的變形抗力越大時,需要的比壓就越大。在 已定的擠壓機上擠壓比就不能太大,要選擇較小的坯料。反之,坯料直徑就可以增大。 


圖 2-3 擠壓機壓力與擠壓筒直徑的關系.jpg


 一(yi)些擠(ji)壓機的(de)壓力與坯料尺寸及比壓之間的(de)關(guan)系見(jian)表 2-4。


表 2-4 擠壓機壓力與坯料尺寸及比壓之間的關系.jpg


 一般來說(shuo),50MN以下的(de)(de)擠壓(ya)(ya)機采用(yong)的(de)(de)比(bi)壓(ya)(ya)約為300~1300MPa,而50MN以上(shang)的(de)(de)擠壓(ya)(ya)機采用(yong)的(de)(de)比(bi)壓(ya)(ya)約200~1100MPa。這是由(you)于大(da)噸位擠壓(ya)(ya)機的(de)(de)坯(pi)料因摩擦引起的(de)(de)阻力相對于小噸位的(de)(de)擠壓(ya)(ya)機要(yao)小。


 擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)比即擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)時的(de)(de)(de)(de)變形程度。如果擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)機的(de)(de)(de)(de)能(neng)力許可,則擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)比越(yue)大(da)(da)越(yue)好。一般鋼(gang)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)時的(de)(de)(de)(de)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)比在10~60之(zhi)間。而(er)對于鑄(zhu)坯,擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)比應(ying)大(da)(da)于20。因為只有大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)變形量才能(neng)改變鑄(zhu)態(tai)組織,得到細小(xiao)的(de)(de)(de)(de)晶粒,提高(gao)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)制品(pin)的(de)(de)(de)(de)質(zhi)量。也有資料(liao)介紹,認為對于鑄(zhu)坯的(de)(de)(de)(de)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)比取35是(shi)最為合適的(de)(de)(de)(de)。不(bu)過應(ying)該注意的(de)(de)(de)(de)是(shi)過大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)比,將導致過大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)金屬流動速(su)度,使變形劇(ju)烈,當潤滑劑不(bu)能(neng)滿足要(yao)求(qiu)時,某些材料(liao)的(de)(de)(de)(de)制品(pin)表面會有形成裂紋的(de)(de)(de)(de)危險。


 圖2-4所(suo)示為(wei)擠壓(ya)比、比壓(ya)和變形抗力之(zhi)間的關(guan)系。此圖對于(yu)選擇擠壓(ya)比十分有用。


圖 2-4 金屬抗力與變形可能性的關系.jpg


此外,在選(xuan)擇坯料尺寸時,還(huan)應(ying)該(gai)考(kao)慮(lv)到擠壓成品的(de)定(ding)尺長度、輔助設(she)備的(de)能力等(deng)因素。

  

 表(biao) 2-5列出(chu)部分鋼(gang)擠壓(ya)機(ji)采用的坯料尺寸


表 2-5 國外部分鋼擠壓機采用的坯料尺寸.jpg


 擠壓管坯尺寸選擇(ze)的步驟如下(xia):

 

 1. 首先根(gen)據擠壓(ya)的(de)材料、產品的(de)規(gui)格和設備(bei)的(de)能力(li),參(can)考圖2-3、表2-1預選擠壓(ya)比。


 2. 預選(xuan)擠(ji)壓筒(tong)直徑(jing)


    根據計算的(de)(de)坯料直徑(jing),對比現(xian)有(you)擠(ji)壓(ya)(ya)機擠(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)系列的(de)(de)尺寸,預(yu)選(xuan)擠(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)。在(zai)預(yu)選(xuan)擠(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)時(shi),要考(kao)慮到坯料加熱時(shi)的(de)(de)熱膨脹和坯料進(jin)擠(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)時(shi)應預(yu)留的(de)(de)涂潤(run)滑(hua)劑必要的(de)(de)工藝(yi)間(jian)隙(xi)。此坯料的(de)(de)最(zui)大直徑(jing)應比擠(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)直徑(jing)小1.5%~2%。同時(shi),為(wei)了保證(zheng)擠(ji)壓(ya)(ya)鋼管的(de)(de)內(nei)表面質量和壁厚的(de)(de)均勻性,坯料內(nei)孔直徑(jing)應比芯棒大5%~10%(一般為(wei)8~20mm)。


 3. 坯料的截面尺寸確定之后,重新計算擠壓比。


 4. 坯料長度一般不應超(chao)過其直徑的3.5 ~4.0倍


    坯料(liao)過(guo)長,會使(shi)擠(ji)壓力(li)和擠(ji)壓時(shi)間增(zeng)加,降低工模具(ju)的使(shi)用壽(shou)命;而坯料(liao)過(guo)短則使(shi)生產(chan)率(lv)(lv)降低,金屬消耗增(zeng)加,操作頻率(lv)(lv)增(zeng)加。


 5. 進行(xing)擠壓(ya)力校核


   在(zai)(zai)預選擇(ze)坯(pi)料(liao)尺(chi)寸之后(hou),需(xu)要進行擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)校核,檢查(cha)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)是否在(zai)(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)的(de)(de)額(e)定(ding)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)范(fan)圍內。如擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)太(tai)小(xiao),則不能充分發(fa)揮擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)的(de)(de)能力(li)(li);如擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)太(tai)大,超(chao)過(guo)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)的(de)(de)額(e)定(ding)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li):則無法實現產品的(de)(de)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)過(guo)過(guo)程。在(zai)(zai)這(zhe)兩種(zhong)情況(kuang)下,都必須重(zhong)新(xin)進行坯(pi)料(liao)的(de)(de)選擇(ze)。


 6.  選擇穿孔坯料


   由于穿孔(kong)筒(tong)(tong)的(de)系列與(yu)擠壓筒(tong)(tong)的(de)系列相匹配(pei),故擠壓坯料的(de)直徑(jing)(jing)即為穿孔(kong)筒(tong)(tong)的(de)直徑(jing)(jing)。一(yi)些擠壓機組穿孔(kong)筒(tong)(tong)與(yu)擠壓筒(tong)(tong)的(de)配(pei)合情況列于表2-6。一(yi)般,穿孔(kong)坯料的(de)直徑(jing)(jing)比穿孔(kong)筒(tong)(tong)最小直徑(jing)(jing)小1.5%~2.0%(約5mm~10mm)。


表 2-6 擠壓坯料、穿孔筒、擠壓筒之間的尺寸關系.jpg


 當穿孔坯料的長度/穿孔芯棒的直徑>7時,穿孔后坯料內孔容易產生偏心,很難保證擠(ji)壓不(bu)銹鋼(gang)管的質量。此時,應該采用坯料預鉆后的擴孔工藝。坯料預鉆孔的直徑大小取決于其擴孔直徑。擴孔直徑與鉆孔直徑的關系如圖2-5所示。一般坯料預先鉆ф20~50mm的小孔,再熱擴孔至φ50~120mm 的空心坯內孔。坯料在預鉆孔時必須確保其同心度,這是保證擠壓不銹鋼管壁厚均勻的關鍵。


圖 2-5 擴孔直徑與鉆孔直徑之間的關系.jpg


  德(de)國 Schloemann公司(si)的(de)資料認為,對(dui)于擠壓空心坯的(de)加工(gong)(gong)方(fang)法,取決(jue)于坯料內徑(jing)的(de)大小(xiao)。一般對(dui)31.5MN擠壓機,空心坯的(de)加工(gong)(gong)方(fang)法是(shi):內孔(kong)ф<50mm,采(cai)用鉆孔(kong);Φ=20~80mm,采(cai)用預(yu)鉆孔(kong)+熱(re)(re)擴孔(kong);ф>50mm,采(cai)用熱(re)(re)穿孔(kong)(坯料長度/內徑(jing)<7)。


7. 穿(chuan)孔坯料(liao)尺寸確定(ding)之后,還應該用(yong)鐓粗力和(he)穿(chuan)孔力的計(ji)算公式(shi),進行(xing)鐓粗力和(he)穿(chuan)孔力的校(xiao)核。